某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組為了搞清楚功、能、動量之間的關(guān)系,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn):
(一)主要實(shí)驗(yàn)器材:一塊正方形的軟木塊,其邊長D=16cm,質(zhì)量M=40g;一支出射速度能夠連續(xù)可調(diào)的氣槍,其子彈的質(zhì)量m=10g;….
(二)主要實(shí)驗(yàn)過程:首先,他們把正方形的軟木塊固定在桌面上,當(dāng)子彈以20m/s的水平速度從正面射入該木塊后,實(shí)驗(yàn)小組測得子彈能夠進(jìn)入木塊中5cm的深度.然后,他們把該木塊放在光滑的水平面上(例如:氣墊導(dǎo)軌上),子彈再次從正面射入該木塊,….
在后者情況下,請你利用力學(xué)的知識,幫助他們分析和預(yù)測以下幾個問題:
(1)若子彈仍以20m/s的水平速度射入木塊,子彈最多能進(jìn)入木塊中的深度有多大?
(2)若子彈仍以20m/s的水平速度射入木塊,在子彈進(jìn)入木塊的過程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能和產(chǎn)生的熱量各是多少?
(3)為了使子彈能夠穿透該木塊,那么子彈的入射速度大小至少不能低于多少?